Analysis of hydrogen production by anaerobic fermentation from urban organic waste

• Edilson León Moreno-Cárdenas ^[1] ; Arley David Zapata-Zapata ^[1] ; Fernando Álvarez-Mejía ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 82, Nº. 189, 2015, págs. 127-133
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Análisis de la producción de hidrógeno por fermentación anaerobia de residuos orgánicos urbanos
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• Resumen
  • español

    Se estudió la producción de hidrógeno por fermentación anaerobia de residuos orgánicos urbanos de frutas y verduras. Se realizaron 10 ensayos usando un diseño experimental factorial incompleto con cuatro factores y tres niveles. Los factores fueron pH de acidificación, tiempo de acidificación, pH de operación y carga orgánica. Las variables respuesta fueron contenido de hidrógeno máximo (%) y producción máxima de hidrógeno (L/día). Los resultados se ajustaron a un modelo polinomial cuadrático, para el contenido de hidrógeno se obtuvo un R2 y un R2ajustado de 0.99 y 0.98 respectivamente. En la producción máxima de hidrógeno, se obtuvo un R2 y un R2ajustado de 0.98 y 0.83 respectivamente. Tres técnicas matemáticas fueron usadas para obtener los valores máximos, siendo el modelo con lógica difusa el que presentó mejor ajuste entre los valores experimentales y los estimados, además pronostica un contenido de hidrógeno de 58.8% y una producción máxima de 63.4 L/día.

  • English

    The production of hydrogen by anaerobic fermentation of urban organic waste from fruits and vegetables was studied. Ten tests were carried out under an incomplete factorial experiment design with four factors and three levels. The factors were: acidification pH, acidification time, operational pH, and organic load. The response variables were: maximum hydrogen content (%) and maximum hydrogen production (L/day). The results were fitted to a quadratic polynomial model. In the case of the maximum hydrogen content, an R2 and an R2adjusted of 0.9987 and 0.988 were obtained, respectively. For the maximum production, an R2 and an R2adjusted of 0.9815 and 0.833 were obtained, respectively. Three mathematical techniques were used to obtain the maximum values in the response variables. Fuzzy logic showed the best fit between the experimental values and estimated values. In addition, it predicts a maximum hydrogen content of 58.5% and a maximum production of 63.4 L/day.